科學史的里程碑:拉瓦錫實驗
在18世紀中葉以前,人們普遍認為空氣是一種單一的「元素」。偉大的化學家拉瓦錫 (A.-L. Lavoisier) 透過精密的天平稱量與巧妙的邏輯,徹底推翻了這項認知。
拉瓦錫將汞放在密閉的曲頸甑中連續加熱12天。他發現銀白色的汞表面出現了紅色粉末(氧化汞),且鐘罩內液面上升了約1/5。這種「以秤代眼」的定量分析法,不僅揭示了空氣是混合物,更催生了現代化學。核心反應方程式為:
$$\text{氧化汞} \xrightarrow{\text{加熱}} \text{汞} + \text{氧氣}$$
氮氣與氧氣的「雙重奏」
拉瓦錫最終確認,空氣由約占 1/5 體積的氧氣(支持呼吸和燃燒)和約占 4/5 體積的氮氣(不支持燃燒)組成。這項發現標誌著化學從煉金術般的猜測走向了定量的嚴謹科學。